JP2017137011A - 車両用空調装置、それを備える車両及び車両用グリル装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る車両用空調装置100は、車両用グリル装置20を備える車両に搭載され、圧縮機2、凝縮器3、膨張装置4及び蒸発器5を配管61〜66で接続して冷媒を循環させる冷媒回路50と内部熱交換器10とを有する冷凍サイクル1と、蒸発器の温度を検知する第1の温度センサ31、又は蒸発器と内部熱交換器との間に測定点を有する第2の温度センサ32と、車両用グリル装置を制御するグリル制御装置40へ第1の温度センサ又は第2の温度センサによって検知された検出値を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図1
Description
条件1:前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が第1閾値未満であるとき、前記最大開口度よりも小さく、前記判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるか又は該第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、前記最小開口度よりも大きい。
条件1:前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が第1閾値未満であるとき、前記最大開口度よりも小さく、前記判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるか又は該第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、前記最小開口度よりも大きい。
条件2:前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるとき、前記最大開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値未満であるとき前記最小開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値以下であるとき、前記最小開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値を超えるとき、前記最大開口度であり、前記第2閾値は、前記第1閾値よりも高い。
条件3:前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるとき、前記最大開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値未満であるとき、前記検出値の減少に応じて前記開口度を連続的又は段階的に減少させる減少プロファイルに基づいて決められる開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値以下であるとき、前記最小開口度であり、前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値を超えるとき、前記検出値の増加に応じて前記開口度を連続的又は段階的に増加させる増加プロファイルに基づいて決められる開口度であり、前記第1閾値は、前記増加プロファイルにおける前記開口度が前記最大開口度となる前記検出値よりも低く、前記第2閾値は、前記減少プロファイルにおける前記開口度が前記最小開口度となる前記検出値よりも高い。
条件1:判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値未満であるとき、最大開口度よりも小さく、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が第1閾値以上であるか又は第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、最小開口度よりも大きい。
開口度判定ステップS11では、グリル制御装置40は、判定時点での開口度が、最大開口度であるか、又は最小開口度であるかを判定することが好ましい。
閾値対比ステップS12では、グリル制御装置40は、出力部から第1の温度センサ31の検出値又は第2の温度センサ32の検出値の情報が入力され、当該検出値と所定の閾値とを対比する。
開口度制御ステップS13は、図3に示すように、理想開口度算出ステップS131と、必要開口度算出ステップS132と、算出開口度対比ステップS133とを有する。開口度制御ステップS13では、車両の空力特性を改善するための制御よりも、ラジエータの冷却のための制御が優先される。
理想開口度算出ステップS131では、グリル制御装置40は、開口度判定ステップS11及び閾値対比ステップS12に基づいて理想開口度を算出する。理想開口度は、冷凍サイクル1の冷房能力を適切に確保するために、凝縮器3を冷却するのに必要とされる開口度である。判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値(検出温度)が第1閾値未満であるとき、冷凍サイクル1の冷房能力は十分に確保されているから、冷房能力の向上よりも車両の空力特性の改善を優先することが望まれる。そこで、理想開口度を、最大開口度よりも小さい開口度とすることで、グリル開口部21の開口面積が減少して、車両の空力特性を改善することができる。一方、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値(検出温度)が第1閾値以上であるか又は第1閾値とは異なる第2閾値を超えるとき、冷凍サイクル1の冷房能力は不足しているから、車両の空力特性の改善よりも冷房能力の向上を優先することが望まれる。そこで、理想開口度を、最小開口度よりも大きい開口度とすることで、凝縮器3の冷却能力を向上させて、冷凍サイクル1の冷房能力を十分に確保することができる。
必要開口度算出ステップS132では、グリル制御装置40は、例えば、エンジン冷却水の温度の情報に基づいて、ラジエータの冷却に必要な開口度(必要開口度という。)を算出する。
算出開口度対比ステップS133では、グリル制御装置40は、理想開口度算出ステップS131で算出した理想開口度と必要開口度算出ステップS132で算出した必要開口度とを対比する。
算出開口度対比ステップS133において、理想開口度が必要開口度を超えると判定されたとき、ステップS134が実行される。理想開口度が必要開口度を超えるときは、グリル開口部を理想開口度としても、ラジエータを十分に冷却することができる。ラジエータよりも凝縮器3の温度の方が低く、凝縮器3を通過した空気であってもラジエータを冷却できるためである。そこで、ステップS134では、グリル制御装置40は、グリル開口部を理想開口度とする制御をする。
算出開口度対比ステップS133において、理想開口度が必要開口度以下であると判定されたとき、ステップS135が実行される。理想開口度が必要開口度以下であるときは、グリル開口部を理想開口度としてしまうと、ラジエータの冷却が不十分となってしまう。そこで、ステップS135では、グリル開口部を必要開口度とする制御をする。
条件2:判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値以上であるとき、最大開口度であり、判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値未満であるとき最小開口度であり、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が第2閾値以下であるとき、最小開口度であり、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が第2閾値を超えるとき、最大開口度であり、第2閾値は、第1閾値よりも高い。
条件3:判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値以上であるとき、最大開口度であり、判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値未満であるとき、検出値の減少に応じて開口度を連続的又は段階的に減少させる減少プロファイル500に基づいて決められる開口度であり、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が第2閾値以下であるとき、最小開口度であり、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が第2閾値を超えるとき、検出値の増加に応じて開口度を連続的又は段階的に増加させる増加プロファイル600に基づいて決められる開口度であり、第1閾値は、増加プロファイル600における開口度が最大開口度となる検出値よりも低く、第2閾値は、減少プロファイル500における開口度が最小開口度となる検出値よりも高い。
条件1:判定時点での開口度が最大開口度であり、かつ、検出値が第1閾値未満であるとき、最大開口度よりも小さく、判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、検出値が前記第1閾値以上であるか又は第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、最小開口度よりも大きい。
開口度判定ステップS21は、開口度判定ステップS11と同様である。
閾値対比ステップS22は、閾値対比ステップS12と同様である。
開口度制御ステップS23では、グリル制御装置40は、開口度判定ステップS21及び閾値対比ステップS22に基づいてグリル開口部を理想開口度に制御する。開口度制御ステップS23において、理想開口度は算出されずに予め決まっていてもよいし、その都度算出してもよい。理想開口度は、例えば図4〜図6に示す第一例〜第三例の算出方法に基づいて算出されることが好ましい。
2 圧縮機
3 凝縮器
4 膨張装置
5 蒸発器
7 冷却ファン
7a 羽根車
7b モータ
10 内部熱交換器
10a 第1の熱交換部の入口
10b 第1の熱交換部の出口
10c 第2の熱交換部の入口
10d 第2の熱交換部の出口
11 第1の熱交換部
12 第2の熱交換部
20 車両用グリル装置
21 グリル開口部
22 ルーバー
23 モータ
31 第1の温度センサ
32 第2の温度センサ
40 グリル制御装置
50 冷媒回路
61〜66 配管
100 車両用空調装置
500,501 減少プロファイル
600,601 増加プロファイル
Claims (6)
- 車両の先端部に配置され、開口度を最小開口度と最大開口度との間で調整可能なグリル開口部を有する車両用グリル装置を備える車両に搭載される車両用空調装置において、
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記凝縮器から前記膨張装置に導かれる冷媒が流れる第1の熱交換部と前記蒸発器から前記圧縮機の吸入側に導かれる冷媒が流れる第2の熱交換部との間で前記冷媒の熱交換を行う内部熱交換器とを有する冷凍サイクルと、
前記蒸発器の温度若しくは該蒸発器を通過した空気の温度を検知する第1の温度センサ、又は前記蒸発器と前記内部熱交換器との間に測定点を有する第2の温度センサと、
前記車両用グリル装置を制御するグリル制御装置へ前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサによって検知された検出値を出力する出力部と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置を備える車両であって、
車両の先端部に配置され、開口度を最小開口度と最大開口度との間で調整可能なグリル開口部を有する車両用グリル装置と、
該車両用グリル装置を制御するグリル制御装置と、を備えることを特徴とする車両。 - 車両の先端部に配置され、開口度を最小開口度と最大開口度との間で調整可能なグリル開口部を有する車両用グリル装置の制御方法において、
前記車両は、車両用空調装置と、前記車両用グリル装置と、該車両用グリル装置を制御するグリル制御装置と、前記グリル開口部から導入される外気によって冷却されるラジエータとを備え、
前記車両用空調装置は、
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記凝縮器から前記膨張装置に導かれる冷媒が流れる第1の熱交換部と前記蒸発器から前記圧縮機の吸入側に導かれる冷媒が流れる第2の熱交換部との間で前記冷媒の熱交換を行う内部熱交換器とを有する冷凍サイクルと、
前記蒸発器の温度若しくは該蒸発器を通過した空気の温度を検知する第1の温度センサ、又は前記蒸発器と前記内部熱交換器との間に測定点を有する第2の温度センサと、
前記グリル制御装置へ前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサによって検知された検出値を出力する出力部と、を備えており、
前記制御方法は、前記グリル制御装置が判定時点での前記開口度を判定するステップS11と、前記グリル制御装置が前記検出値と所定の閾値とを対比するステップS12と、前記グリル制御装置が前記グリル開口部を制御するステップS13とを含み、
該ステップS13は、前記凝縮器の冷却に必要な理想開口度を算出するステップS131と、前記ラジエータの冷却に必要な必要開口度を算出するステップS132と、前記理想開口度と前記必要開口度とを対比するステップS133とを有し、前記理想開口度が前記必要開口度を超えるとき、前記グリル開口部を前記理想開口度とする制御をし、前記理想開口度が前記必要開口度以下であるとき、前記グリル開口部を前記必要開口度とする制御をし、
前記理想開口度は、下記条件1を満たすことを特徴とする車両用グリル装置の制御方法。
条件1:
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が第1閾値未満であるとき、前記最大開口度よりも小さく、
前記判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるか又は該第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、前記最小開口度よりも大きい。 - 車両の先端部に配置され、開口度を最小開口度と最大開口度との間で調整可能なグリル開口部を有する車両用グリル装置の制御方法において、
前記車両は、車両用空調装置と、前記車両用グリル装置と、該車両用グリル装置を制御するグリル制御装置とを備え、前記グリル開口部から導入される外気によって冷却されるラジエータを備えず、
前記車両用空調装置は、
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記凝縮器から前記膨張装置に導かれる冷媒が流れる第1の熱交換部と前記蒸発器から前記圧縮機の吸入側に導かれる冷媒が流れる第2の熱交換部との間で前記冷媒の熱交換を行う内部熱交換器とを有する冷凍サイクルと、
前記蒸発器の温度若しくは該蒸発器を通過した空気の温度を検知する第1の温度センサ、又は前記蒸発器と前記内部熱交換器との間に測定点を有する第2の温度センサと、
前記グリル制御装置へ前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサによって検知された検出値を出力する出力部と、を備えており、
前記制御方法は、前記グリル制御装置が判定時点での前記開口度を判定するステップS21と、前記グリル制御装置が前記検出値と所定の閾値とを対比するステップS22と、前記グリル制御装置が前記グリル開口部を理想開口度に制御するステップS22とを含み、
前記理想開口度は、下記条件1を満たすことを特徴とする車両用グリル装置の制御方法。
条件1:
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が第1閾値未満であるとき、前記最大開口度よりも小さく、
前記判定時点での開口度が最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるか又は該第1閾値とは異なる第2閾値を超えたとき、前記最小開口度よりも大きい。 - 前記理想開口度は、下記条件2を更に満たすことを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用グリル装置の制御方法。
条件2:
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるとき、前記最大開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値未満であるとき前記最小開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値以下であるとき、前記最小開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値を超えるとき、前記最大開口度であり、
前記第2閾値は、前記第1閾値よりも高い。 - 前記理想開口度は、下記条件3を更に満たすことを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用グリル装置の制御方法。
条件3:
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値以上であるとき、前記最大開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最大開口度であり、かつ、前記検出値が前記第1閾値未満であるとき、前記検出値の減少に応じて前記開口度を連続的又は段階的に減少させる減少プロファイルに基づいて決められる開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値以下であるとき、前記最小開口度であり、
前記判定時点での開口度が前記最小開口度であり、かつ、前記検出値が前記第2閾値を超えるとき、前記検出値の増加に応じて前記開口度を連続的又は段階的に増加させる増加プロファイルに基づいて決められる開口度であり、
前記第1閾値は、前記増加プロファイルにおける前記開口度が前記最大開口度となる前記検出値よりも低く、
前記第2閾値は、前記減少プロファイルにおける前記開口度が前記最小開口度となる前記検出値よりも高い。
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